JP6421196B2 - Target generating apparatus and filter structure manufacturing method - Google Patents
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Description
本開示は、フィルタ構造体、ターゲット生成装置およびフィルタ構造体の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a filter structure, a target generation device, and a method for manufacturing a filter structure.
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、60nm〜45nmの微細加工、さらには32nm以下の微細加工が要求されるようになる。このため、例えば32nm以下の微細加工の要求に応えるべく、波長13nm程度の極端紫外(EUV)光を生成するための装置と縮小投影反射光学系とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。 In recent years, along with miniaturization of semiconductor processes, miniaturization of transfer patterns in optical lithography of semiconductor processes has been rapidly progressing. In the next generation, fine processing of 60 nm to 45 nm, and further fine processing of 32 nm or less will be required. Therefore, for example, in order to meet the demand for fine processing of 32 nm or less, development of an exposure apparatus combining an apparatus for generating extreme ultraviolet (EUV) light with a wavelength of about 13 nm and a reduced projection reflection optical system is expected. .
EUV光生成装置としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマを用いられるLPP(Laser Produced Plasma)式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いられるDPP(Discharge Produced Plasma)式の装置と、軌道放射光を用いられるSR(Synchrotron Radiation)式の装置との3種類の装置が提案されている。 As the EUV light generation apparatus, an LPP (Laser Produced Plasma) type apparatus that uses plasma generated by irradiating a target material with laser light, and a DPP (Discharge Produced Plasma) that uses plasma generated by discharge. There have been proposed three types of devices: a device of the type and a device of SR (Synchrotron Radiation) type using orbital radiation.
本開示の一態様によるフィルタ構造体(110,110A,110B,120,130,150,160)は、ポーラス材からなるフィルタ(111,121,121A,121B,131,151)と、前記フィルタと一体化されたソケット(115,126,144,156)と、を備えてもよい。 A filter structure (110, 110A, 110B, 120, 130, 150, 160) according to an aspect of the present disclosure includes a filter (111, 121, 121A, 121B, 131, 151) made of a porous material and the filter. Sockets (115, 126, 144, 156).
本開示の他の態様によるターゲット生成装置(26)は、上述のフィルタ構造体と、前記フィルタ構造体を収容し、内部に前記フィルタ構造体を通過する流路が存在するフランジ(301)と、内部に前記フランジ内の前記流路と連通し且つ所定のターゲット材料が貯留される空間が存在するタンク部(260)と、前記フランジに設けられ、前記フランジ内の前記流路を介して前記タンク部内の前記空間と連通するノズル部(266)と、を備えてもよい。 A target generation device (26) according to another aspect of the present disclosure includes the above-described filter structure, and a flange (301) that houses the filter structure and includes a flow path that passes through the filter structure inside. A tank portion (260) that communicates with the flow path in the flange and stores a predetermined target material therein, and is provided in the flange, and the tank is provided via the flow path in the flange. A nozzle portion (266) communicating with the space in the portion.
本開示のさらに他の態様によるフィルタ構造体の製造方法は、ポーラス材からなるフィルタを備えたフィルタ構造体の製造方法であって、一部にマスキング材が形成された前記フィルタを重ねて配置する工程と、前記マスキング材が形成された前記フィルタの周囲に前記フィルタと熱膨張係数が略等しい材料(1008)を溶射する工程と、前記材料を加工して前記マスキング材の一部を露出させる工程と、前記マスキング材を除去する工程と、を含んでもよい。 A manufacturing method of a filter structure according to still another aspect of the present disclosure is a manufacturing method of a filter structure including a filter made of a porous material, and the filters each partially formed with a masking material are arranged to overlap each other. Spraying a material (1008) having a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the filter around the filter on which the masking material is formed; and processing the material to expose a part of the masking material And a step of removing the masking material.
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
内容
1.概要
2.極端紫外光生成装置の全体説明
2.1 構成
2.2 動作
3.用語の説明
3.1 上記2.の用語説明
3.2 開示毎の独自用語説明
4.ターゲット生成装置
4.1 構成
4.2 動作
5.フィルタ部
5.1 構成
5.2 動作
5.3 課題
6.実施形態1
6.1 構成
6.2 作用
7.実施形態1の変形例
7.1 構成
7.1.1 第1変形例
7.1.2 第2変形例
7.1.3 その他の変形例
7.2 作用
8.実施形態2
8.1 構成
8.2 作用
9.実施形態2の変形例
9.1 構成
9.1.1 第1変形例
9.1.2 第2変形例
9.2 作用
10.実施形態3
10.1 構成
10.2 作用
11.実施形態4
11.1 構成
11.2 作用
12.実施形態5
12.1 構成
12.2 作用
13.実施形態6
13.1 構成
13.2 作用
14.構成材料
14.1 ソケット・キャップ材料
14.2 フィルタ材料
15.溶射によるフィルタ構造体の製造工程Contents 1.
6.1 Configuration 6.2 Action 7. Modified Example of Embodiment 1 7.1 Configuration 7.1.1 First Modified Example 7.1.2 Second Modified Example 7.1.3 Other Modified Examples 7.2 Operation 8.
8.1 Configuration 8.2 Action 9. Modification of
10.1 Configuration 10.2
11.1 Configuration 11.2 Action 12. Embodiment 5
12.1 Configuration 12.2 Action 13.
13.1 Configuration 13.2 Action 14. Constituent material 14.1 Socket cap material 14.2 Filter material 15. Manufacturing process of filter structure by thermal spraying
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Embodiment described below shows some examples of this indication, and does not limit the contents of this indication. In addition, all the configurations and operations described in the embodiments are not necessarily essential as the configurations and operations of the present disclosure. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted.
1.概要
本開示の実施形態は、EUV光の生成に用いられるターゲット材料の供給に関係するものであって、具体的には、ターゲット材料をEUV光生成用のチャンバ内に供給するターゲット生成装置に関するものであってよい。ターゲット材料の供給では、EUV光を放射するプラズマを生成する領域に正確且つ安定してターゲット材料を供給する必要がある。しかしながら、ターゲット材料に内在するパーティクル等が原因で、プラズマ生成領域へのターゲット材料の供給が不安定になることがある。そこで本開示の以下の実施形態では、ターゲット材料を安定して供給することが可能なターゲット生成装置を例示する。ただし、本開示はこれらの事項に限定されず、EUV光の生成に用いられるターゲット材料に関係するあらゆる事項に関連するものであってよい。1. SUMMARY Embodiments of the present disclosure relate to supply of a target material used for generation of EUV light, and more specifically, to a target generation apparatus that supplies a target material into a chamber for generating EUV light. It may be. In the supply of the target material, it is necessary to supply the target material accurately and stably to the region where the plasma emitting EUV light is generated. However, supply of the target material to the plasma generation region may become unstable due to particles or the like inherent in the target material. Therefore, in the following embodiments of the present disclosure, a target generation device capable of stably supplying a target material is illustrated. However, the present disclosure is not limited to these items, and may relate to all items related to the target material used for generating EUV light.
2.EUV光生成システムの全体説明
2.1 構成
図1に、例示的なLPP式のEUV光生成システムの構成を概略的に示す。EUV光生成装置1は、少なくとも1つのレーザ装置3と共に用いられてもよい。本願においては、EUV光生成装置1及びレーザ装置3を含むシステムを、EUV光生成システム11と称する。図1に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、EUV光生成装置1は、チャンバ2、ターゲット供給部26を含んでもよい。チャンバ2は、密閉可能であってもよい。ターゲット供給部26は、例えば、チャンバ2の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット供給部26から供給されるターゲット物質の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又は、それらの内のいずれか2つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。2. 2. General Description of EUV Light Generation System 2.1 Configuration FIG. 1 schematically shows a configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system. The EUV light generation apparatus 1 may be used together with at least one laser apparatus 3. In the present application, a system including the EUV light generation apparatus 1 and the laser apparatus 3 is referred to as an EUV
チャンバ2の壁には、少なくとも1つの貫通孔が設けられていてもよい。その貫通孔には、ウインドウ21が設けられてもよく、ウインドウ21をレーザ装置3から出力されるパルスレーザ光32が透過してもよい。チャンバ2の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するEUV集光ミラー23が配置されてもよい。EUV集光ミラー23は、第1及び第2の焦点を有し得る。EUV集光ミラー23の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されていてもよい。EUV集光ミラー23は、例えば、その第1の焦点がプラズマ生成領域25に位置し、その第2の焦点が中間集光点(IF)292に位置するように配置されるのが好ましい。EUV集光ミラー23の中央部には貫通孔24が設けられていてもよく、貫通孔24をパルスレーザ光33が通過してもよい。
The wall of the
EUV光生成装置1は、EUV光生成制御装置5、ターゲットセンサ4等を含んでもよい。ターゲットセンサ4は、撮像機能を有してもよく、ターゲット27の存在、軌跡、位置、速度等を検出するよう構成されてもよい。
The EUV light generation apparatus 1 may include an EUV light generation control apparatus 5, a
また、EUV光生成装置1は、チャンバ2の内部と露光装置6の内部とを連通させる接続部29を含んでもよい。接続部29内部には、アパーチャ293が形成された壁291が設けられてもよい。壁291は、そのアパーチャ293がEUV集光ミラー23の第2の焦点位置に位置するように配置されてもよい。
Further, the EUV light generation apparatus 1 may include a
さらに、EUV光生成装置1は、レーザ光進行方向制御部34、レーザ光集光ミラー22、ターゲット27を回収するためのターゲット回収部28等を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部34は、レーザ光の進行方向を規定するための光学素子と、この光学素子の位置、姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備えてもよい。
Furthermore, the EUV light generation apparatus 1 may include a laser beam traveling
2.2 動作
図1を参照に、レーザ装置3から出力されたパルスレーザ光31は、レーザ光進行方向制御部34を経て、パルスレーザ光32としてウインドウ21を透過してチャンバ2内に入射してもよい。パルスレーザ光32は、少なくとも1つのレーザ光経路に沿ってチャンバ2内に進み、レーザ光集光ミラー22で反射されて、パルスレーザ光33として少なくとも1つのターゲット27に照射されてもよい。2.2 Operation Referring to FIG. 1, the
ターゲット供給部26は、ターゲット27をチャンバ2内部のプラズマ生成領域25に向けて出力するよう構成されてもよい。ターゲット27には、パルスレーザ光33に含まれる少なくとも1つのパルスが照射されてもよい。パルスレーザ光が照射されたターゲット27はプラズマ化し、そのプラズマから放射光251が放射され得る。放射光251に含まれるEUV光252は、EUV集光ミラー23によって選択的に反射されてもよい。EUV集光ミラー23によって反射されたEUV光252は、中間集光点292で集光され、露光装置6に出力されてもよい。なお、1つのターゲット27に、パルスレーザ光33に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
The
EUV光生成制御装置5は、EUV光生成システム11全体の制御を統括するよう構成されてもよい。EUV光生成制御装置5は、ターゲットセンサ4によって撮像されたターゲット27のイメージデータ等を処理するよう構成されてもよい。また、EUV光生成制御装置5は、例えば、ターゲット27が出力されるタイミング、ターゲット27の出力方向等を制御するよう構成されてもよい。さらに、EUV光生成制御装置5は、例えば、レーザ装置3の発振タイミング、パルスレーザ光32の進行方向、パルスレーザ光33の集光位置等を制御するよう構成されてもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御が追加されてもよい。
The EUV light generation controller 5 may be configured to control the entire EUV
3.用語の説明
3.1 上記2.の用語説明
本開示において使用される用語について、以下のように定義する。
「ドロップレット」とは、融解したターゲット材料の液滴であってもよい。その形状は、略球形であってもよい。
「プラズマ生成領域」とは、プラズマが生成される空間として予め設定された3次元空間であってもよい。3. Explanation of Terms 3.1 Above 2. Terms used in this disclosure are defined as follows.
A “droplet” may be a melted droplet of target material. The shape may be substantially spherical.
The “plasma generation region” may be a three-dimensional space preset as a space where plasma is generated.
3.2 開示毎の独自用語説明
以下の説明において、ターゲット生成装置における各部の断面または断面図とは、補足の説明がない限り、そのノズル孔から出力されるドロップレットの軌道を含む面の断面または断面図であってよい。
「緻密体」とは、セラミックスを構成する粒子の方位を揃えることで緻密化された結晶体あるいは単結晶であってもよい。
「積層方向」とは、積層体において層が積み重なっている方向であってよい。
流路の「上流」および「下流」とは、その流路に対して流体を流した場合にその流れにおける「上流」および「下流」に相当してよい。3.2 Explanation of Unique Terms for Each Disclosure In the following description, the cross-section or cross-sectional view of each part in the target generation device is the cross-section of the surface including the droplet trajectory output from the nozzle hole, unless otherwise described. Or it may be a sectional view.
The “dense body” may be a crystalline body or a single crystal that is densified by aligning the orientations of the particles constituting the ceramic.
The “stacking direction” may be a direction in which layers are stacked in the stacked body.
“Upstream” and “downstream” of a flow path may correspond to “upstream” and “downstream” in the flow when a fluid flows through the flow path.
4.ターゲット生成装置
つづいて、図1に示すターゲット供給部26を含むターゲット生成装置の一例を、図面を参照して詳細に説明する。4). Target Generation Device Next, an example of a target generation device including the
4.1 構成
図2は、図1に示すターゲット供給部26を含むターゲット生成装置の概略構成例を示す模式図である。図2に示すように、ターゲット生成装置は、ターゲット供給部26の他に、圧力調節器520と、温度可変装置540と、制御部51と、ピエゾ電源552とを含んでいてもよい。4.1 Configuration FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration example of a target generation device including the
ターゲット供給部26は、タンク部260と、フィルタ部300と、ノズル部266と、ピエゾ素子551とを含んでいてもよい。
The
タンク部260は、タンク261と、蓋262とを含んでもよい。タンク部260内には、ターゲット材料271が貯蔵されてもよい。ターゲット材料271は、錫(Sn)などの金属ターゲットであってもよい。タンク261の下部には、チャンバ2(図1参照)内へ突出する円筒状の凸部263が設けられていてもよい。この凸部263は、タンク261と一体形成されてもよいし、別体であってもよい。
The
タンク261および凸部263と蓋262とフィルタ部300との材料は、ターゲット材料271との反応性が低い材料であってもよい。ターゲット材料271との反応性が低い材料は、たとえばモリブデン(Mo)であってもよい。
The material of the
凸部263の底面には、フィルタ積層体100を収容するフィルタ部300が設けられてもよい。凸部263およびフィルタ部300の内部には、タンク261からノズル部266まで連通する流路が形成されてもよい。この流路は、フィルタ部300の下面において開口していてもよい。フィルタ部300の詳細については、後述において触れる。
A
ノズル部266は、フィルタ部300下面の開口を覆うように設けられてもよい。ノズル部266には、ノズル孔267が形成されていてもよい。ノズル孔267は、フィルタ部300内の流路と連通していてもよい。ノズル孔267の孔径は、たとえば2〜6μmであってもよい。ノズル部266の材料は、モリブデン(Mo)であってもよい。
The
圧力調節器520は、圧力制御部525と、排気装置524と、バルブ521および522と、圧力センサ523とを含んでもよい。排気装置524は、ガス配管531を介して不活性ガスのボンベ530に接続されてもよい。ボンベ530には、供給するガスの圧力を調節するバルブ534が設けられていてもよい。
The
ガス配管531上の2箇所には、バルブ521および522が設けられてもよい。バルブ521および522間のガス配管531からは、ガス配管532が分岐していてもよい。ガス配管532は、タンク部260内に連通していてもよい。圧力センサ523は、ガス配管532に対して設けられてもよい。
温度可変装置540は、ヒータ541と、温度センサ542と、ヒータ電源543と、温度制御部544とを含んでもよい。
The temperature
ヒータ541は、タンク部260内のターゲット材料271を加熱するように設けられてもよい。ヒータ541の設置位置は、タンク261の側面外周であってもよい。温度センサ542は、タンク部260またはタンク部260内のターゲット材料271の温度を計測するように配置されてもよい。温度センサ542の設置位置は、タンク261の側面であってもよい。ヒータ電源543は、ヒータ541に電流を供給してもよい。
The
制御部51からの出力信号線は、ピエゾ電源552と、温度制御部544と、圧力制御部525と、EUV光生成制御装置5とに接続されてもよい。制御部51への入力信号線は、温度制御部544と、圧力制御部525と、EUV光生成制御装置5とに接続されてもよい。
The output signal line from the
4.2 動作
図2に示すターゲット生成装置の制御部51は、EUV光生成制御装置または外部装置の制御部からドロップレット出力準備信号が入ると以下の処理を実行してもよい。4.2 Operation The
すなわち、制御部51は、まず、タンク部260内のガスを排気するように、圧力調節器520を制御してもよい。これに対し、圧力調節器520の圧力制御部525は、バルブ521を閉め且つバルブ522を開けた状態で、排気装置524を駆動してもよい。
That is, the
つづいて、制御部51は、タンク部260内のターゲット材料271が融解するように、温度可変装置540を制御してもよい。これに対し、温度可変装置540の温度制御部544は、たとえば温度センサ542の検出値が所定の温度Topとなるように、ヒータ541を駆動してもよい。所定の温度Topは、たとえばターゲット材料271として錫(Sn)を使用した場合、錫の融点(温度232℃)以上の温度であってもよい。また、所定の温度Topは、温度範囲であってもよい。温度範囲は、たとえば240℃〜290℃であってもよい。
Subsequently, the
つづいて、制御部51は、温度センサ542の検出値が所定時間、所定の温度Top以上を維持しているか否かを判定し、維持している場合、EUV光生成制御装置5または外部装置の制御部にドロップレットの出力準備が完了したことを通知してもよい。
Subsequently, the
つぎに、制御部51は、ドロップレット27の出力を要求するドロップレット出力信号が入力されると、圧力調節器520に対して、タンク部260内の圧力を所定の圧力P(例えば10MPa(メガパスカル))まで昇圧させるように命令してもよい。この命令に対し、圧力調節器520の圧力制御部525は、排気装置524を停止するとともにバルブ522を閉めた状態でバルブ521を開くことで、ボンベ530からの不活性ガスをタンク部260内に導入してもよい。また、圧力制御部525は、タンク部260内の圧力が所定の圧力Pまで上昇すると、つぎに、バルブ521および522の開閉を調整することで、タンク部260内の圧力を所定の圧力Pに維持する制御を実行してもよい。タンク部260内の圧力が所定の圧力Pに維持された状態で、ノズル孔267からターゲット材料271のジェットが出力されてもよい。
Next, when a droplet output signal requesting the output of the
つぎに、制御部51は、ノズル孔267から吐出するターゲット材料271のジェットが所定サイズおよび所定周期のドロップレットに変化するように、ピエゾ電源552を制御してもよい。その結果、チャンバ内のプラズマ生成領域25(図1参照)に所望のドロップレットが供給され得る。
Next, the
5.フィルタ部
つぎに、図2に示すフィルタ部300について、図面を参照して詳細に説明する。5. Filter Unit Next, the
5.1 構成
図3は、フィルタ部の概略構成例を示す断面図である。5.1 Configuration FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of the filter unit.
図3に示すように、フィルタ部300は、フランジ301と、フィルタ積層体100と、フィルタホルダ314と、少なくとも1つのシム304と、を含んでもよい。
As shown in FIG. 3, the
フランジ301およびフィルタホルダ314の材料は、ターゲット材料271との反応性が低い材料であってもよい。ターゲット材料271との反応性が低い材料は、たとえばモリブデン(Mo)であってもよい。また、シム304の材料も、ターゲット材料271との反応性が低い材料(たとえばMo)であってもよい。
The material of the
フランジ301は、凸部263と同径の円筒形状を有してもよい。フランジ301は、図示しないボルトによってタンク部260の凸部263に固定されてもよい。フランジ301と凸部263との間は、Oリング304によってシールされてもよい。ただし、Oリング304は、必須の構成ではない。すなわち、フランジ301と凸部263との間に面シールが形成される場合、Oリング304は省略されてもよい。もしくは、フランジ301と凸部263との間が、Oリング304によるシールと、面シールとの両方でシールされてもよい。
The
フランジ301内には、凸部263内の流路FL1と連続する流路FL1が形成されてもよい。フランジ301内の流路FL1には、フィルタ積層体100を収容するための拡径部が形成されていてもよい。フィルタ積層体100は、この拡径部にフィルタホルダ314および少なくとも1つのシム304を用いてガタツキなく収容されてもよい。これにより、フィルタ積層体100は、その積層方向がフランジ301内の流路FL1の延在方向と実質的に一致するように設けられてもよい。フィルタホルダ314およびシム304は、円筒またはリング状の形状を有してもよい。
In the
フランジ301とフィルタホルダ314との接触面は、共に研磨面であってもよい。また、各シム304の両面、凸部263とシム304との接触部およびフィルタホルダ314とシム304との接触部は、研磨面であってもよい。各研磨面での接触は、面シールを形成してもよい。
The contact surface between the
フィルタ積層体100は、ターゲット材料271に含まれる酸化錫などのパーティクルを濾し取ってもよい。フィルタ積層体100は、複数枚のフィルタが積層された構造を有してもよい。図3に示す例では、3枚のフィルタ101〜103よりなるフィルタ積層体100が例示されている。
The
3枚のフィルタ101〜103は、たとえばタンク部260側から順番に、20μm(マイクロメートル)、10μm、6μmのフィルタ孔径を持っていてもよい。各フィルタ101〜103は、酸化アルミニウム・二酸化ケイ素系ガラスを骨格とするガラス多孔体などのポーラス材であってもよい。
The three
5.2 動作
フィルタ部300の動作では、タンク部260から流路FL1に流れ込んだ液状のターゲット材料271がフィルタ積層体100を通過する際に、ターゲット材料271に含有していたパーティクルが濾過されてもよい。これにより、ノズル部266へ流入するターゲット材料271から、ノズル孔267の詰まりやドロップレット27の軌道を不安定にする原因となるパーティクルが除去され得る。5.2 Operation In the operation of the
5.3 課題
フィルタとしてポーラス材を用いる場合、組み立て時や加熱・冷却時の熱膨張・収縮で生じる摩擦によって、フィルタの一部が欠損してパーティクルが発生する場合がある。例えばフィルタ103から発生したパーティクルは、フィルタ積層体100で除去できないことがあり得る。このようなパーティクルは、ノズル孔267まで到達して、ノズル孔267の詰まりやドロップレット27の軌道を不安定にする原因となり得る。そこで、以下の実施形態では、フィルタ積層体100に起因したパーティクルの発生を抑制することが可能なフィルタ構造体、ターゲット生成装置およびフィルタ構造体の製造方法を例示する。5.3 Problem When a porous material is used as a filter, a part of the filter may be lost due to friction caused by thermal expansion / contraction during assembly or heating / cooling, and particles may be generated. For example, particles generated from the
6.実施形態1
実施形態1では、フィルタ積層体をフィルタホルダ314に装着するための中間部材が設けられてもよい。以下では、この中間部材をソケットと呼ぶ。6). Embodiment 1
In the first embodiment, an intermediate member for attaching the filter laminate to the
6.1 構成
図4は、実施形態1にかかるフィルタ部の概略構成例を示す断面図である。以下の説明では、図3に示すフィルタ部300の構成と異なる構成について説明する。6.1 Configuration FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of the filter unit according to the first embodiment. In the following description, a configuration different from the configuration of the
図4に示すように、実施形態1にかかるフィルタ部310は、図3に示すフィルタ部300と同様の構成において、フィルタ積層体100がフィルタ構造体110に置き換えられた構成を有してもよい。
As illustrated in FIG. 4, the
フィルタ構造体110は、フィルタ積層体111と、ソケット115とを含んでもよい。
The
フィルタ積層体111は、多層構造を有する円盤状のフィルタであってもよい。この多層構造は、積層成形工程によって形成された構造であってもよい。また、多層構造の層数は3であってもよい。図3には、層112〜114の3層である場合が示されている。
The
各層112〜114は、孔径の異なるポーラス材であってもよい。ポーラス材としては、たとえばアルミナが使用されてもよい。
The
各層112〜114の孔径は、ターゲット材料271の流れに対して上流(積層方向における上流側ともいう。以下同様。)に位置する層ほど、大きくてもよい。たとえば、ターゲット材料271の流れに対して最上流に位置する層112の孔径は12μmであってもよく、その場合、層113の孔径は0.8μmであってもよい。また、ターゲット材料271の流れに対して最下流に位置する層114の孔径は、0.2μmであってもよい。
The hole diameter of each of the
層112〜114のうち少なくとも1つは、他の層と比べて厚くてもよい。たとえば層112は、他の層113および114よりも厚くてもよい。その場合、層112は、他の層113および114やフィルタ積層体111全体に対する支持体として作用し得る。
At least one of the
また、層112〜114は、ターゲット材料271の流れに対して上流に位置する層ほど、厚くてもよい。層112の厚さは2mm(ミリメートル)であってもよく、その場合、層113の厚さは30μmであってもよく、また、層114の厚さは20μmであってもよい。
In addition, the
ソケット115は、フィルタ積層体111を保持でき、且つ、フィルタホルダ314に収まる形状を有してもよい。その際、ソケット115とフィルタホルダ314との接触部分は、ターゲット材料271の漏れを防止するために、ソケット115の側面周囲に亘っていてもよい。
The
ソケット115は、フィルタ積層体111と同じ材質のバルクで構成された環状部材であってもよい。たとえばソケット115は、アルミナ(アルミナセラミック)の緻密体あるいはサファイア単結晶であってもよい。
The
なお、フィルタ積層体111を構成する各層112〜114の気孔率は、たとえば40〜50%であってもよい。これに対し、ソケット115の気孔率は、たとえば2%以下であってもよい。
In addition, the porosity of each layer 112-114 which comprises the filter laminated
ソケット115およびフィルタホルダ314それぞれの接触部分は、研磨されていてもよい。それにより、ソケット115とフィルタホルダ314との間で面シールが形成されてもよい。
The contact portions of the
フィルタ積層体111とソケット115とは、接合により一体化されていてもよい。フィルタ積層体111およびソケット115の材料にアルミナを用いた場合、これらの接合は、熱接合であってもよいし、ガラス接着であってもよい。また、フィルタ積層体111とソケット115とをアルミナ接着剤で接合した後、焼成することで両者を接合してもよい。
The
6.2 作用
上記の構成において、フィルタホルダ314には、フィルタ積層体111とソケット115とが接合された状態のフィルタ構造体110が装着されてもよい。このように、フィルタ積層体111がソケット115に予め接合されている場合、フィルタホルダ314に対してはソケット115が組み付けられ得る。ソケット115は、上述したように、たとえば緻密なセラミックスや単結晶で形成され得る。そのため、組み付け時や加熱・冷却時に、フィルタ積層体111を構成するポーラス材が摩擦によって欠損することを低減できる。その結果、組み付け時や加熱・冷却時に生じるパーティクルの発生を抑制することができ、それにより、ノズル孔267の詰まりやドロップレット軌道の不安定化を抑制することが可能となる。6.2 Operation In the above configuration, the
7.実施形態1の変形例
図5および図6は、図4に示すフィルタ積層体111の変形例を示す。なお、以下の説明において、図4に示すフィルタ積層体111の構成と異なる構成について説明する。7). Modified Example of Embodiment 1 FIGS. 5 and 6 show a modified example of the
7.1 構成
7.1.1 第1変形例
図5は、第1変形例にかかるフィルタ積層体の概略構成例を示す断面図である。図5に示すように、フィルタ積層体110Aは、ドーム形状を有する多層構造のフィルタであってもよい。図5において、ターゲット材料271の流れに対して最上流に位置する層112aの材料(材質)、孔径、気孔率および厚さは、層112と同様であってもよい。同様に、層113aおよび114aの材料(材質)、孔径、気孔率および厚さは、それぞれ層113および114と同様であってもよい。7.1 Configuration 7.1.1 First Modification FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a filter laminate according to a first modification. As shown in FIG. 5, the
7.1.2 第2変形例
図6は、第2変形例にかかるフィルタ積層体の概略構成例を示す断面図である。図6に示すように、フィルタ積層体110Bは、図5に示すフィルタ積層体110Aのドーム形状に対して、筒状の部分が延長された構成であってもよい。この筒状の部分は、ソケット115の内側面から離間していてもよい。層112b〜114bの材料(材質)、孔径、気孔率および厚さは、それぞれ層112〜114と同様であってもよい。7.1.2 Second Modification FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a filter laminate according to a second modification. As shown in FIG. 6, the
7.1.3 その他の変形例
フィルタ積層体111は、上述した変形例の他にも、たとえば多角錐形状など、種々の形状に変形されてもよい。7.1.3 Other Modifications In addition to the above-described modification examples, the
7.2 作用
フィルタ積層体111をドーム形状や多角錐形状の部材とすることで、濾過面積が拡大し得る。それにより、ターゲット材料271が含有するパーティクルの捕集量(または捕集率)が向上され得る。また、濾過面積の拡大により、フィルタ積層体の交換サイクルも長くなり得る。7.2 Action By using the
8.実施形態2
実施形態2では、中空円筒状のフィルタ積層体が用いられてもよい。8).
In the second embodiment, a hollow cylindrical filter laminate may be used.
8.1 構成
図7は、実施形態2にかかるフィルタ部の概略構成例を示す断面図である。図8は、図7に示すフィルタ構造体の概略構成例を示す斜視図である。図9は、図8に示すフィルタ構造体におけるフィルタ積層体を内部空間の延在方向に対して垂直な面で輪切りにした際の断面構造を示す図である。以下の説明では、図4に示すフィルタ部310の構成と異なる構成について説明する。8.1 Configuration FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a filter unit according to the second embodiment. FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration example of the filter structure shown in FIG. FIG. 9 is a view showing a cross-sectional structure when the filter laminate in the filter structure shown in FIG. 8 is cut in a plane perpendicular to the extending direction of the internal space. In the following description, a configuration different from the configuration of the
図7に示すように、実施形態2にかかるフィルタ部320は、図4に示すフィルタ部310と同様の構成において、フィルタ構造体110がフィルタ構造体120に置き換えられた構成を有してもよい。
As illustrated in FIG. 7, the
図8に示すように、フィルタ構造体120は、フィルタ積層体121と、キャップ122と、ソケット126とを含んでもよい。
As shown in FIG. 8, the
図9に示すように、フィルタ積層体121は、多層構造を有する中空円筒状のフィルタであってもよい。ターゲット材料271の流れに対して最上流の位置となる最外周に位置する層123の材料(材質)、孔径、気孔率および厚さは、層112と同様であってもよい。同様に、層124および125の材料(材質)、孔径、気孔率および厚さは、それぞれ層113および114と同様であってもよい。
As shown in FIG. 9, the
また、図8に示すように、中空円筒状であるフィルタ積層体121の長手方向における一方の端の開口は、キャップ122により封止されていてもよい。キャップ122は、フィルタ積層体121と同じ材質のバルクで構成された板状部材であってもよい。たとえばキャップ122は、アルミナ(アルミナセラミック)の緻密体あるいはサファイア単結晶であってもよい。
Further, as shown in FIG. 8, the opening at one end in the longitudinal direction of the
ソケット126は、フィルタ積層体121の長手方向における他方の端に設けられてもよい。ソケット126は、フィルタ積層体121を保持でき、且つ、フィルタホルダ314に隙間なく収まる形状を有してもよい。ソケット126の材質は、実施形態1におけるソケット115と同じであってもよい。
The
ソケット126およびフィルタホルダ314それぞれの接触部分は、研磨されていてもよい。それにより、ソケット126とフィルタホルダ314との間で面シールが形成されてもよい。
The contact portions of the
フィルタ積層体121とキャップ122、および、フィルタ積層体121とソケット126は、それぞれ接合によって一体化されていてもよい。それぞれの接合は、実施形態1において例示したフィルタ積層体111とソケット115との接合と同様であってもよい。
The
また、図7に示すように、以上の構成を備えるフィルタ構造体120は、キャップ122側がタンク部260側の流路FL1に突出するように、フィルタホルダ314に組み付けられてもよい。
As shown in FIG. 7, the
8.2 作用
実施形態1と同様、フィルタ積層体111とソケット115とが接合された状態のフィルタ構造体110をフィルタホルダ314に装着することが可能となるため、組み付け時や加熱・冷却時に生じるパーティクルの発生を抑制することができる。それにより、ノズル孔267の詰まりやドロップレット軌道の不安定化を抑制することが可能となる。8.2 Action As in the first embodiment, the
9.実施形態2の変形例
実施形態2にかかるフィルタ積層体121の形状は、中空円筒形状に限られない。以下に、その変形例を示す。9. Modification of
9.1 構成
9.1.1 第1変形例
図10は、第1変形例にかかるフィルタ積層体を内部空間の延在方向に対して垂直な面で輪切りにした際の断面形状を示す図である。図10に示すように、フィルタ積層体121Aは、中央にターゲット材料271の流路を含む正六角形の断面形状を有してもよい。ただし、正六角形に限られるものではなく、種々の多角形状であってもよい。また、最外周の層123aの外輪郭形状と、内周の層124aおよび125aとの外輪郭形状とは、相似の関係である必要はない。すなわち、断面形状は、層123〜125ごとに異なる形状であってもよい。なお、層123a〜125aの材料(材質)、孔径、気孔率および厚さは、それぞれ層112〜114と同様であってもよい。9.1 Configuration 9.1.1 First Modified Example FIG. 10 is a diagram showing a cross-sectional shape of the filter laminate according to the first modified example when the filter laminate is cut in a plane perpendicular to the extending direction of the internal space. It is. As shown in FIG. 10, the
9.1.2 第2変形例
図11は、第2変形例にかかるフィルタ積層体を内部空間の延在方向に対して垂直な面で輪切りにした際の断面形状を示す図である。図11に示すように、フィルタ積層体121Bは、最外周の層123bの外輪郭形状が凹凸を繰り返す鋸歯(セラー)形状を有してもよい。中央には、ターゲット材料271の流路が設けられていてもよい。なお、最外周の層123aの外輪郭形状と、内周の層124aおよび125aとの外輪郭形状とは、相似の関係である必要はない。また、層123b〜125bの材料(材質)、孔径、気孔率および厚さは、それぞれ層112〜114と同様であってもよい。9.1.2 Second Modified Example FIG. 11 is a diagram showing a cross-sectional shape when the filter laminate according to the second modified example is cut in a plane perpendicular to the extending direction of the internal space. As shown in FIG. 11, the
9.2 作用
以上のように、フィルタ積層体を輪切りにした際の断面形状における外輪郭の周長が長くなるように断面形状を変更することで、パーティクルの捕集量(捕集率)をさらに向上することが可能な場合がある。なお、フィルタ積層体の断面形状は、その製造方法によって適宜変更されてもよい。たとえば図10を用いて例示したような多角形状のフィルタ積層体121Aは、板状の部材を複数組み合わせることでも製造することができる。また、フィルタ積層体の一方の端の開口を封止するキャップの形状は、フィルタ積層体の断面形状に合わせて適宜変更されてもよい。9.2 Action As described above, the amount of collected particles (collection rate) can be reduced by changing the cross-sectional shape so that the circumference of the outer contour in the cross-sectional shape when the filter laminate is cut into pieces is increased. It may be possible to improve further. In addition, the cross-sectional shape of a filter laminated body may be suitably changed with the manufacturing method. For example, the
10.実施形態3
実施形態2の構成において、中空円筒状のフィルタ積層体は、タンク部260側ではなく、ノズル部266側に突出していてもよい。10. Embodiment 3
In the configuration of the second embodiment, the hollow cylindrical filter laminate may protrude not on the
10.1 構成
図12は、実施形態3にかかるフィルタ部の概略構成例を示す断面図である。図13は、図12に示すフィルタ部におけるフィルタ積層体を内部空間の延在方向に対して垂直な面で輪切りにした際の断面構造を示す図である。以下の説明では、図7に示すフィルタ部320の構成と異なる構成について説明する。10.1 Configuration FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a filter unit according to the third embodiment. FIG. 13 is a view showing a cross-sectional structure when the filter laminate in the filter section shown in FIG. 12 is cut in a plane perpendicular to the extending direction of the internal space. In the following description, a configuration different from the configuration of the
図12に示すように、実施形態3にかかるフィルタ部330は、図7に示すフィルタ部310と同様の構成において、フィルタ構造体120がフィルタ構造体130に置き換えられた構成を有してもよい。フィルタ構造体130は、フィルタ積層体131以外の部分において、フィルタ構造体120を上下反転させた構成であってもよい。
As illustrated in FIG. 12, the
図13に示すように、フィルタ積層体131は、フィルタ積層体121と同様、多層構造を有する中空円筒状のフィルタであってもよい。ただし、ターゲット材料271の流れに対する上流と下流との位置関係が反対となるため、フィルタ積層体131を構成する層133〜135のうち、最内周に位置する層133が最上流に位置し、最外周に位置する層135が最下流に位置してもよい。各層133〜135の材料(材質)、孔径、気孔率および厚さは、それぞれ層112〜114と同様であってもよい。
As shown in FIG. 13, the
10.2 作用
実施形態3にかかる構成によっても、実施形態2と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。10.2 Action According to the configuration according to the third embodiment, the same effect can be obtained by the same action as in the second embodiment.
11.実施形態4
上述の実施形態において、フィルタホルダとソケットとは、一体化されてもよい。以下の説明では、図7に示すフィルタ部320をベースとし、この構成と異なる構成について説明する。ただし、実施形態4で例示するフィルタホルダとソケットとの一体化は、他の実施形態に対しても適用可能であってよい。11.
In the above-described embodiment, the filter holder and the socket may be integrated. In the following description, a configuration different from this configuration will be described based on the
11.1 構成
図14は、実施形態4にかかるフィルタ部の概略構成例を示す断面図である。図14に示すように、実施形態4にかかるフィルタ部340では、図7に示したフィルタホルダ314とソケット126とが、一体化されたソケット144に置き換えられている。11.1 Configuration FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a filter unit according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 14, in the
ソケット144は、フィルタ積層体121を保持でき、且つ、フランジ301内に収まる形状を有してもよい。その際、ソケット144とフランジ301との接触部分は、ターゲット材料271の漏れを防止するために、ソケット144の側面周囲に亘っていてもよい。
The
ソケット144は、フィルタ積層体121と同じ材質のバルクで構成された環状部材であってもよい。たとえばソケット144は、アルミナ(アルミナセラミック)の緻密体あるいはサファイア単結晶であってもよい。
The
ソケット144およびフランジ301の接触部分は、それぞれ研磨されていてもよい。それにより、ソケット144とフランジ301との間で面シールが形成されてもよい。
The contact portions of the
フィルタ積層体121とソケット144とは、接合により一体化されていてもよい。フィルタ積層体121にアルミナを用い、ソケット144の材料にアルミナあるいはサファイア単結晶を用いた場合、これらの接合は、熱接合であってもよいし、ガラス接着であってもよい。また、フィルタ積層体121とソケット144とをアルミナ接着剤で接合した後、焼成することで両者を接合してもよい。
The
ソケット144には、シム304を収容するための溝が形成されていてもよい。フランジ301とソケット144との接触面は、各々研磨面であってもよい。また、ソケット144とシム304との接触部は、各々研磨面であってもよい。各研磨面での接触は、面シールを形成してもよい。ただし、ソケット144と凸部263との間で面シールが形成される場合、シム304は省略されてもよい。
The
11.2 作用
実施形態4によれば、上述した実施形態による効果に加え、フィルタホルダおよびソケットからなる部品を1つのソケットに置き換えることが可能となる。それにより、フィルタ構造体の構成を簡素化することが可能となる。その結果、フィルタ構造体の製造コストを削減することも可能となる。11.2 Action According to the fourth embodiment, in addition to the effects of the above-described embodiments, it is possible to replace a component including the filter holder and the socket with one socket. Thereby, the configuration of the filter structure can be simplified. As a result, the manufacturing cost of the filter structure can be reduced.
12.実施形態5
上述の実施形態において、ソケットは、溶射によって形成されてもよい。以下の説明では、図4に示すフィルタ部310においてフィルタホルダ314とソケット115とが一体化された構成をベースとし、この構成においてソケットを溶射によって形成する場合を例示する。ただし、実施形態5で例示するソケットの溶射による形成は、他の実施形態に対しても適用可能であってよい。12 Embodiment 5
In the embodiment described above, the socket may be formed by thermal spraying. In the following description, an example in which the
12.1 構成
図15は、実施形態5にかかるフィルタ部の概略構成例を示す断面図である。図15に示すように、実施形態5にかかるフィルタ部350では、図4に示すフィルタ部310と同様の構成において、フィルタ構造体110およびフィルタホルダ314がフィルタ構造体150に置き換えられた構成を有してもよい。12.1 Configuration FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a filter unit according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 15, the
すなわち、フィルタホルダ314とソケット115とが、一体化されたソケット156に置き換えられてもよい。また、フィルタ積層体111が、フィルタ積層体151に置き換えられてもよい。
That is, the
フィルタ積層体151は、それぞれ異なる円盤状の部材である第1フィルタ152〜第3フィルタ154が重ねられた構造を有してもよい。各フィルタ152〜154の形状、材料(材質)、孔径、気孔率および厚さは、それぞれ層112〜114と同様であってもよい。ただし、フィルタ積層体151の代わりに、フィルタ積層体100など、他のフィルタ積層体が用いられてもよい。
The
ソケット156は、フィルタ積層体151に対して溶射によって形成された部材であってもよい。ソケット156を溶射によって形成することで、複数枚のフィルタ152〜154を一体的に保持しつつフィルタ構造体150を製造することが可能となる。なお、溶射によるフィルタ構造体150の製造工程について、後述する。
The
ソケット156は、フィルタ積層体151を保持でき、且つ、フランジ301内に収まる形状を有してもよい。その際、ソケット156とフランジ301との接触部分は、ターゲット材料271の漏れを防止するために、ソケット156の側面周囲に亘っていてもよい。
The
ソケット156の材料は、フランジ301と同様、ターゲット材料271との反応性が低い材料(たとえばMo)であってもよい。
The material of the
ソケット156およびフランジ301の接触部分は、それぞれ研磨されていてもよい。それにより、ソケット156とフランジ301との間で面シールが形成されてもよい。また、ソケット156と凸部263との接触部分も、それぞれ研磨されていてもよい。それにより、ソケット156と凸部263との間で面シールが形成されてもよい。その場合、ソケット156と凸部263との間のシム304を省略することができる。
The contact portions of the
12.2 作用
ソケット156を溶射によって形成することでソケット156とフィルタ積層体151とを一体化させる場合、ソケット156の材料(材質)を選択する際に、フィルタ積層体151の材料(材質)を考慮しなくてもよい。そのため、ソケット156の材料(材質)として、フランジ301の材料(材質)と同じものを選択することができる。ソケット156の材料(材質)とフランジ301の材料(材質)とを同じにすることで、組み付け時や加熱・冷却時の熱膨張差によって生じる応力を低減することができる。その結果、組み付け時や加熱・冷却時に生じるパーティクルの発生を抑制することができ、それにより、ノズル孔267の詰まりやドロップレット軌道の不安定化を抑制することが可能となる。12.2 Action When the
13.実施形態6
上述の実施形態において、フィルタ積層体は、剛性を高めるための支持プレートを含んでもよい。以下の説明では、図15に示すフィルタ部350をベースとし、この構成と異なる構成について説明する。ただし、実施形態6で例示する支持プレートは、他の実施形態に対しても適用可能であってよい。13.
In the above-described embodiment, the filter laminate may include a support plate for increasing rigidity. In the following description, a configuration different from this configuration will be described based on the
13.1 構成
図16は、実施形態6にかかるフィルタ部の概略構成例を示す断面図である。図16に示すように、実施形態6にかかるフィルタ部360では、図15に示すフィルタ部350において、ソケット156が支持プレート165をさらに保持していてもよい。13.1 Configuration FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a filter unit according to the sixth embodiment. As illustrated in FIG. 16, in the
支持プレート165は、たとえば第1フィルタ152〜第3フィルタ154と同径の円盤状の板部材であってもよい。支持プレート165の材料は、ターゲット材料271との反応性が低い材料(たとえばMo)であってもよいし、ガラス等でもよい。
The
支持プレート165の中央には、複数の貫通孔が形成されていてもよい。貫通孔の数は、たとえば10〜100個であってもよい。また、各貫通孔の孔径は、たとえば約100〜1500μmであってもよい。
A plurality of through holes may be formed in the center of the
13.2 作用
フィルタ積層体151を支持プレート165で支持することで、フィルタ構造体160の剛性を高めることが可能となる。それにより、たとえばタンク部260内のターゲット材料271に比較的高い圧力をかけた場合でも、フィルタ積層体151の破損を抑制することが可能となる。13.2 Action By supporting the
14.構成材料
上述した実施形態では、フィルタ積層体、ソケットおよびキャップの材料として、アルミナ(またはアルミナセラミックス)あるいはサファイア単結晶を例示した。ここでは、その他の材料を例示する。14 Constituent material In the above-described embodiment, alumina (or alumina ceramic) or sapphire single crystal is exemplified as the material of the filter laminate, the socket, and the cap. Here, other materials are exemplified.
14.1 ソケット・キャップ材料
ソケットおよびキャップの材料は、以下の条件1および2を満たす材料であることが望ましい。
(1)溶融したターゲット材料271(たとえば錫)との反応性が低い材料であること
(2)フランジ301との熱膨張係数の差が小さいこと14.1 Socket Cap Material It is desirable that the material of the socket and cap satisfy the following
(1) The material has low reactivity with the melted target material 271 (for example, tin). (2) The difference in thermal expansion coefficient with the
条件1を満たす材料の一部の例を、以下の表1に示す。
また、上述したように、フランジ301の材質として使用される金属材料は、ターゲット材料(たとえば錫)との反応性の低いモリブデン(Mo)であってもよい。そこで、ソケットの材料としては、モリブデンとの熱膨張係数の差が小さい材料が、たとえば上記表1の中から選択されてもよい。なお、モリブデンとの熱膨張係数の差が小さいとは、たとえばモリブデンの熱膨張係数に対して±20%の範囲内に収まっていることであってもよい。そのような材料としては、炭化珪素、炭化タングステン、窒化アルミニウム、ホウ化ジルコニウム、および、炭化ホウ素が、上記表1に列挙されている。
Further, as described above, the metal material used as the material of the
14.2 フィルタ材料
フィルタ積層体の材料は、ソケットに用いた材料とは構造が異なる同じ材料であってもよいが、異なる材料であってもよい。フィルタ積層体の材料は、上述したソケットおよびキャップの材料に対する条件1および2に加え、以下の条件3および4を満たす材料であることが望ましい。
(3)ポーラス構造を形成可能な材料であること
(4)ソケットやキャップに用いた材料と接合可能な材料であること14.2 Filter material The material of the filter laminate may be the same material with a different structure from the material used for the socket, but may also be a different material. The material of the filter laminate is preferably a material that satisfies the following
(3) A material capable of forming a porous structure (4) A material that can be joined to a material used for a socket or a cap
フィルタ積層体の材料としては、上記の条件1〜4を満足する材料が表1から選択されてもよいし、条件1〜4を満たし且つ特性の近い他の材料が選択されてもよい。 As a material of the filter laminate, a material that satisfies the above conditions 1 to 4 may be selected from Table 1, or another material that satisfies the conditions 1 to 4 and has similar characteristics may be selected.
15.溶射によるフィルタ構造体の製造工程
つぎに、実施形態5または6で例示した溶射によるフィルタ構造体の製造工程について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、以下の説明では、実施形態6で例示したフィルタ構造体160の製造工程を例示する。15. Manufacturing process of filter structure by thermal spraying Next, the manufacturing process of the filter structure by thermal spraying exemplified in
図17は、溶射によるフィルタ構造体の製造工程の一例を示すフローチャートである。図18〜図23は、図17に示す製造工程の過程を説明するための主要なプロセスにおけるフィルタ構造体160の断面図である。
FIG. 17 is a flowchart showing an example of the manufacturing process of the filter structure by thermal spraying. 18 to 23 are cross-sectional views of the
図17に示すように、フィルタ構造体160の製造工程では、マスキング材1006を有する支持プレート165、第3フィルタ154、第2フィルタ153、および、マスキング材1003を有する第1フィルタ152を、接着剤にて接合してもよい(ステップS101)。その際、図18に示すように、第3冶具1007を支持体として用いてもよい。また、接着剤には、シアノアクリレート系接着剤が用いられてもよい。ただし、溶剤等で除去可能な接着剤であれば、他の接着剤が用いられてもよい。これにより、第1フィルタ152〜第3フィルタ154よりなるフィルタ積層体151に支持プレート165が接着されたフィルタ組立体161(図18参照)が作成されてもよい。このフィルタ組立体161には、マスキング材1003および1006が含まれてもよい。
As shown in FIG. 17, in the manufacturing process of the
つぎに、図19に示すように、フィルタ組立体161の外側全体にソケット材料を溶射して溶射部1008を形成してもよい(ステップS102)。ソケット材料は、モリブデンであってもよい。また、溶射されたソケット材料の厚さは、最も厚い部分でたとえば500μm程度であってもよい。
Next, as shown in FIG. 19, a
つぎに、図20に示すように、溶射部1008の外周を機械的に加工してもよい(ステップS103)。加工後の溶射部1009の外径は、完成したフィルタ構造体160における同部材の外径と同じであってもよい。
Next, as shown in FIG. 20, the outer periphery of the sprayed
つぎに、図21に示すように、フランジ301にフィルタ構造体160を係止するためのリング部材1010を溶射部1009に溶接してもよい(ステップS104)。
Next, as shown in FIG. 21, a
つぎに、図22に示すように、保持部1009の外形を機械的に加工してもよい(ステップS105)。これにより、フィルタ組立体161におけるマスキング材1003および1006がそれぞれ露出してもよい。
Next, as shown in FIG. 22, the outer shape of the
つぎに、溶接したリング部材1010におけるフランジ301や凸部263との接触予定部分を研磨してもよい(ステップS106)。
Next, you may grind | polish the contact scheduled part with the
つぎに、図23に示すように、露出したマスキング材1003および1006を溶剤で除去してもよい(ステップS107)。これにより、フィルタ構造体160の構造が得られてもよい。つぎに、接着剤を溶剤で除去してもよい(ステップS108)。
Next, as shown in FIG. 23, the exposed
つぎに、フィルタ構造体160を純水等で洗浄し(ステップS109)、洗浄後のフィルタ構造体160に残存するパーティクルを計測してもよい(ステップS110)。フィルタ構造体160の洗浄は、計測されたパーティクルの量があらかじめ定めておいた許容範囲内に収まるまで(ステップS111;YES)、繰り返し実行されてもよい(ステップS111;NO)。
Next, the
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。 The above description is intended to be illustrative only and not limiting. Thus, it will be apparent to one skilled in the art that modifications may be made to the embodiments of the present disclosure without departing from the scope of the appended claims.
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される不定冠詞「1つの」は、「少なくとも1つ」又は「1又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。 Terms used throughout this specification and the appended claims should be construed as "non-limiting" terms. For example, the terms “include” or “included” should be interpreted as “not limited to those described as included”. The term “comprising” should be interpreted as “not limited to what is described as having”. Also, the indefinite article “a” or “an” in the specification and the appended claims should be interpreted to mean “at least one” or “one or more”.
26…ターゲット供給部、27…ドロップレット、110,110A,110B,120,130,150,160…フィルタ構造体、111,121,121A,121B,131,151…フィルタ積層体、112,112a,112b,113,113a,113b,114,114a,114b,123,123a,123b,124,124a,124b,125,125a,125b,133,134,135…層、115,126,144,154…ソケット、122…キャップ、152,153,154…フィルタ、165…支持プレート、260…タンク部、261…タンク、262…蓋、263…凸部、266…ノズル部、267…ノズル孔、271…ターゲット材料、301…フランジ、304…シム、310,320,330,340,350,360…フィルタ部、314…フィルタホルダ 26 ... target supply unit, 27 ... droplet, 110, 110A, 110B, 120, 130, 150, 160 ... filter structure, 111, 121, 121A, 121B, 131, 151 ... filter laminate, 112, 112a, 112b , 113, 113a, 113b, 114, 114a, 114b, 123, 123a, 123b, 124, 124a, 124b, 125, 125a, 125b, 133, 134, 135 ... layer, 115, 126, 144, 154 ... socket, 122 ... Cap, 152,153,154 ... Filter, 165 ... Support plate, 260 ... Tank, 261 ... Tank, 262 ... Lid, 263 ... Convex, 266 ... Nozzle, 267 ... Nozzle hole, 271 ... Target material, 301 ... Flange, 304 ... Shim, 310, 32 , 330,340,350,360 ... filter unit, 314 ... filter holder
Claims (12)
前記フィルタ構造体を収容し、内部に前記フィルタ構造体を通過する流路が存在するフランジと、
内部に前記フランジ内の前記流路と連通し且つ所定のターゲット材料が貯留される空間が存在するタンク部と、
前記フランジに設けられ、前記フランジ内の前記流路を介して前記タンク部内の前記空間と連通するノズル部と、
を備え、
前記フィルタの気孔率は、前記ソケットの気孔率より大きく、
前記フィルタと前記ソケットとは、熱接合により一体化されている、
ターゲット生成装置。 A filter structure including a filter made of a porous material and a socket integrated with the filter by bonding;
A flange containing the filter structure and having a flow path passing through the filter structure therein;
A tank portion in which there is a space communicating with the flow path in the flange and storing a predetermined target material;
A nozzle part provided on the flange and communicating with the space in the tank part via the flow path in the flange;
With
The porosity of the filter is greater than the porosity of the socket,
The filter and the socket are integrated by thermal bonding,
Data Getto generating device.
前記フィルタ構造体を収容し、内部に前記フィルタ構造体を通過する流路が存在するフランジと、
内部に前記フランジ内の前記流路と連通し且つ所定のターゲット材料が貯留される空間が存在するタンク部と、
前記フランジに設けられ、前記フランジ内の前記流路を介して前記タンク部内の前記空間と連通するノズル部と、
を備え、
前記フィルタの気孔率は、前記ソケットの気孔率より大きく、
前記フィルタと前記ソケットとは、ガラス接着により一体化されている、
ターゲット生成装置。 A filter structure including a filter made of a porous material and a socket integrated with the filter by bonding;
A flange containing the filter structure and having a flow path passing through the filter structure therein;
A tank portion in which there is a space communicating with the flow path in the flange and storing a predetermined target material;
A nozzle part provided on the flange and communicating with the space in the tank part via the flow path in the flange;
With
The porosity of the filter is greater than the porosity of the socket,
The filter and the socket are integrated by glass bonding,
Data Getto generating device.
前記フィルタ構造体を収容し、内部に前記フィルタ構造体を通過する流路が存在するフランジと、
内部に前記フランジ内の前記流路と連通し且つ所定のターゲット材料が貯留される空間が存在するタンク部と、
前記フランジに設けられ、前記フランジ内の前記流路を介して前記タンク部内の前記空間と連通するノズル部と、
を備え、
前記フィルタの気孔率は、前記ソケットの気孔率より大きく、
前記ソケットは、前記フィルタに溶射されることで一体化されている、
ターゲット生成装置。 A filter structure including a filter made of a porous material and a socket integrated with the filter by bonding;
A flange containing the filter structure and having a flow path passing through the filter structure therein;
A tank portion in which there is a space communicating with the flow path in the flange and storing a predetermined target material;
A nozzle part provided on the flange and communicating with the space in the tank part via the flow path in the flange;
With
The porosity of the filter is greater than the porosity of the socket,
The socket is integrated by being sprayed on the filter,
Data Getto generating device.
前記フィルタ構造体を収容し、内部に前記フィルタ構造体を通過する流路が存在するフランジと、
内部に前記フランジ内の前記流路と連通し且つ所定のターゲット材料が貯留される空間が存在するタンク部と、
前記フランジに設けられ、前記フランジ内の前記流路を介して前記タンク部内の前記空間と連通するノズル部と、
を備え、
前記フィルタの気孔率は、前記ソケットの気孔率より大きく、
前記フィルタと前記ソケットとは、略等しい熱膨張係数を持つ材料で構成されている、
ターゲット生成装置。 A filter structure including a filter made of a porous material and a socket integrated with the filter by bonding;
A flange containing the filter structure and having a flow path passing through the filter structure therein;
A tank portion in which there is a space communicating with the flow path in the flange and storing a predetermined target material;
A nozzle part provided on the flange and communicating with the space in the tank part via the flow path in the flange;
With
The porosity of the filter is greater than the porosity of the socket,
The filter and the socket are made of a material having substantially the same thermal expansion coefficient.
Data Getto generating device.
前記フィルタ構造体を収容し、内部に前記フィルタ構造体を通過する流路が存在するフランジと、
内部に前記フランジ内の前記流路と連通し且つ所定のターゲット材料が貯留される空間が存在するタンク部と、
前記フランジに設けられ、前記フランジ内の前記流路を介して前記タンク部内の前記空間と連通するノズル部と、
を備え、
前記フィルタの気孔率は、前記ソケットの気孔率より大きく、
前記フィルタと前記ソケットとは、同じ材料から構成されている、
ターゲット生成装置。 A filter structure including a filter made of a porous material and a socket integrated with the filter by bonding;
A flange containing the filter structure and having a flow path passing through the filter structure therein;
A tank portion in which there is a space communicating with the flow path in the flange and storing a predetermined target material;
A nozzle part provided on the flange and communicating with the space in the tank part via the flow path in the flange;
With
The porosity of the filter is greater than the porosity of the socket,
The filter and the socket are made of the same material,
Data Getto generating device.
前記フィルタ構造体を収容し、内部に前記フィルタ構造体を通過する流路が存在するフランジと、
内部に前記フランジ内の前記流路と連通し且つ所定のターゲット材料が貯留される空間が存在するタンク部と、
前記フランジに設けられ、前記フランジ内の前記流路を介して前記タンク部内の前記空間と連通するノズル部と、
を備え、
前記フィルタの気孔率は、前記ソケットの気孔率より大きく、
前記フィルタは、アルミナで構成され、
前記ソケットは、アルミナの緻密体あるいはサファイアの単結晶で構成されている、
ターゲット生成装置。 A filter structure including a filter made of a porous material and a socket integrated with the filter by bonding;
A flange containing the filter structure and having a flow path passing through the filter structure therein;
A tank portion in which there is a space communicating with the flow path in the flange and storing a predetermined target material;
A nozzle part provided on the flange and communicating with the space in the tank part via the flow path in the flange;
With
The porosity of the filter is greater than the porosity of the socket,
The filter is made of alumina;
The socket is made of a dense body of alumina or a single crystal of sapphire,
Data Getto generating device.
前記フィルタ構造体を収容し、内部に前記フィルタ構造体を通過する流路が存在するフランジと、
内部に前記フランジ内の前記流路と連通し且つ所定のターゲット材料が貯留される空間が存在するタンク部と、
前記フランジに設けられ、前記フランジ内の前記流路を介して前記タンク部内の前記空間と連通するノズル部と、
を備え、
前記フィルタの気孔率は、前記ソケットの気孔率より大きく、
前記ソケットは、モリブデンおよびタングステンのうち少なくともいずれかを含む材料で形成され、
前記フィルタは、酸化アルミニウム・二酸化ケイ素系ガラスを骨格とするガラス多孔体で構成されている、
ターゲット生成装置。 A filter structure including a filter made of a porous material and a socket integrated with the filter by bonding;
A flange containing the filter structure and having a flow path passing through the filter structure therein;
A tank portion in which there is a space communicating with the flow path in the flange and storing a predetermined target material;
A nozzle part provided on the flange and communicating with the space in the tank part via the flow path in the flange;
With
The porosity of the filter is greater than the porosity of the socket,
The socket is formed of a material containing at least one of molybdenum and tungsten;
The filter is composed of a porous glass body having an aluminum oxide / silicon dioxide glass as a skeleton,
Data Getto generating device.
前記フィルタ構造体を収容し、内部に前記フィルタ構造体を通過する流路が存在するフランジと、
内部に前記フランジ内の前記流路と連通し且つ所定のターゲット材料が貯留される空間が存在するタンク部と、
前記フランジに設けられ、前記フランジ内の前記流路を介して前記タンク部内の前記空間と連通するノズル部と、
を備え、
前記フィルタの気孔率は、前記ソケットの気孔率より大きく、
前記フィルタは、ドーム形状を有する、
ターゲット生成装置。 A filter structure including a filter made of a porous material and a socket integrated with the filter by bonding;
A flange containing the filter structure and having a flow path passing through the filter structure therein;
A tank portion in which there is a space communicating with the flow path in the flange and storing a predetermined target material;
A nozzle part provided on the flange and communicating with the space in the tank part via the flow path in the flange;
With
The porosity of the filter is greater than the porosity of the socket,
The filter has a dome shape;
Data Getto generating device.
前記フィルタ構造体を収容し、内部に前記フィルタ構造体を通過する流路が存在するフランジと、
内部に前記フランジ内の前記流路と連通し且つ所定のターゲット材料が貯留される空間が存在するタンク部と、
前記フランジに設けられ、前記フランジ内の前記流路を介して前記タンク部内の前記空間と連通するノズル部と、
を備え、
前記フィルタの気孔率は、前記ソケットの気孔率より大きく、
前記フィルタは、長手方向の両端で開口する中空形状を有し、
前記長手方向の一方の端の開口を封止するキャップをさらに備え、
前記ソケットは、前記長手方向の他方の端に設けられている、
ターゲット生成装置。 A filter structure including a filter made of a porous material and a socket integrated with the filter by bonding;
A flange containing the filter structure and having a flow path passing through the filter structure therein;
A tank portion in which there is a space communicating with the flow path in the flange and storing a predetermined target material;
A nozzle part provided on the flange and communicating with the space in the tank part via the flow path in the flange;
With
The porosity of the filter is greater than the porosity of the socket,
The filter has a hollow shape that opens at both ends in the longitudinal direction,
A cap for sealing the opening at one end in the longitudinal direction;
The socket is provided at the other end in the longitudinal direction,
Data Getto generating device.
一部にマスキング材が形成された前記フィルタを重ねて配置する工程と、
前記マスキング材が形成された前記フィルタの周囲に前記フィルタと熱膨張係数が略等しい材料を溶射する工程と、
前記材料を加工して前記マスキング材の一部を露出させる工程と、
前記マスキング材を除去する工程と、
を含む、製造方法。 A method of manufacturing a filter structure including a filter made of a porous material and used in a target generation device,
A step of stacking and arranging the filter in which a masking material is partially formed;
Spraying a material having a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the filter around the filter on which the masking material is formed;
Processing the material to expose a portion of the masking material;
Removing the masking material;
Manufacturing method.
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